- Запишите уравнение теплового баланса.
В теплоизолированной системе:
Q_1+Q_2+⋯+Q_N=0;
где Q_i~- количество теплоты, полученное некоторым телом этой системы, в i-ом процессе получения или отдачи теплоты в этой системе.
N~- количество процессов получения или отдачи теплоты в этой системе. - Приведите конкретный пример записи уравнения теплового баланса.
Пусть в калориметр (про калориметр нам надо знать, что это теплоизолированный сосуд) поместили лёд, температура которого -20~^\circ C и налили воду температура, которой 80~^\circ C. Пусть массы этих льда и воды таковы, что в итоге, в калориметре остался только лёд, температура которого -10~^\circ C. Запишем уравнение теплового баланса для этого примера:
Q_1+Q_2+Q_3+Q_4=0;
где Q_1~- количество теплоты, полученное нагревающимся льдом (Q_1>0),
Q_2~- количество теплоты, полученное остывающей водой (Q_2<0),
Q_3~- количество теплоты, полученное кристаллизующейся водой, той самой, которая перед этим остывала до температуры плавления (Q_3<0),
Q_4~- количество теплоты, полученное остывающим льдом, не тем льдом, который изначально поместили в калориметр, а тем льдом, который образовался в результате кристаллизации воды (Q_4<0). - Чем мы пренебрегли, записав так уравнение теплового баланса?
Мы пренебрегли теплоёмкостью калориметра (то есть тем, что он сам тоже может получать или отдавать тепло) и теплоёмкостью воздуха в калориметре.1 - Запишите уравнение теплового баланса, которое можно использовать для не теплоизолированной системы.
Q_1+Q_2+⋯+Q_N=Q_{пс};
где Q_i~- количество теплоты, полученное некоторым телом этой системы, в i-ом процессе получения или отдачи теплоты в этой системе,
N~- количество процессов получения или отдачи теплоты в этой системе,
Q_{пс}~- тепло полученное этой системой извне. - Приведите конкретный пример записи уравнения теплового баланса, которое можно использовать для не теплоизолированной системы.
Пусть в сосуд поместили лёд, температура которого -20~^\circ C и налили воду температура, которой 80~^\circ C. Пусть этот сосуд теплоизолирован, кроме небольшой области через которую, его содержимое может получать тепло от газовой горелки. Пусть массы этих льда, воды и сгоревшего газа таковы, что в итоге, в калориметре осталась только вода, температура которой 5~^\circ C. Запишем уравнение теплового баланса для этого примера:
Q_1+Q_2+Q_3+Q_4=Q_{пс};
где Q_1~- количество теплоты, полученное нагревающимся льдом (Q_1>0),
Q_2~- количество теплоты, полученное остывающей водой (Q_2<0),
Q_3~- количество теплоты, полученное плавящимся льдом (Q_3>0),
Q_4~- количество теплоты, полученное нагревающейся водой, не той водой, которую изначально поместили в калориметр, а той водой, которая образовалась в результате плавления льда (Q_4>0),
Q_{пс}~- количество теплоты, полученное системой, находящейся в этом сосуде (часть (может быть и 100\%)2 модуля количества теплоты, выделившегося при сгорании спирта) Q_{пс}>0.
Сноски:
- Кроме того, конечно, калориметр не может идеально изолировать своё содержимое от теплообмена с окружающей средой.
- 100\% , конечно, может быть в задаче, а не в реальности.